Pin Magie Tiết Kiệm Chi Phí Lưu Trữ Năng Lượng Tái Tạo

Tại Việt Nam, các dự án điện năng lượng tái tạo, phổ biến là điện gió và điện mặt trời đang tăng trưởng ngày càng mạnh mẽ. Tuy nhiên, do chi phí hệ thống hiện nay còn quá lớn nên việc lưu trữ năng lượng điện khi không có tác động từ điều kiện tự nhiên còn khá hạn chế. Pin Magie hay Natri sẽ là giải pháp giúp tiết kiệm chi phí lưu trữ năng lượng tái tạo hiệu quả.

>> Pin Mặt Trời Dạng Sóng Có Khả Năng Hấp Thu Thêm 30% Năng Lượng

>> Tại Sao Cần Phải Vệ Sinh Pin Mặt Trời Thường Xuyên?

Pin lưu trữ năng lượng mới từ nguyên liệu magie và natri

Hiện nay, công nghệ pin lithium-ion được ứng dụng khá rộng rãi trên nhiều thiết bị như máy tính bảng, điện thoại thông minh, xe ô tô điện,… Trong tương lai không xa, đây sẽ là nguồn lưu trữ năng lượng cho ngôi nhà của bạn.

Công ty sản xuất xe hơi điện sang trọng Tesla đã bắt đầu ứng dụng hệ thống lưu trữ năng lượng công nghệ pin lithium-ion cho một số căn nhà trong một vài dự án thí điểm. Tuy nhiên, chi phí lắp đặt hệ thống này còn khá cao, lên đến hơn 3000 đô la Mỹ. Để mở rộng quy mô của hệ thống, các nhà phát triển đã nghiên cứu một giải pháp khả thi hơn để thay thế cho pin lithium-ion.

Theo đó, nguyên liệu Magie được ứng dụng, một loại nguyên tố hóa học vừa rẻ, vừa an toàn. Magie có chứa mật độ năng lượng trên điện cực lớn, chúng đóng vai trò là cực dương, kết hợp với Pirit (hợp chất được tạo ra từ lưu huỳnh và sắt) đóng vai trò như là điện cực âm. Chất điện phân, thành phần dẫn điện có chứa các ion magie và natri.

Trong quá trình thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng, mật độ năng lượng loại pin này gần bằng với pin lithium-ion. Thậm chí, nếu chất điện phân Magie được nghiên cứu phát triển xa hơn thì mật độ năng lượng có thể gấp 2 hoặc 3 lần.

Magie và natri đều là những nguyên vật liệu chi phí thấp, do đó, chúng sẽ giúp giảm giá thành của hệ thống lưu trữ năng lượng trong tương lai.

Nhà khoa học Việt chế tạo pin Magie không cháy nổ có tuổi thọ 50 năm

Tiến sĩ Trương Quang Đức – nhà khoa học người Việt Nam hiện đang làm trợ lý Giáo sư tại Đại học Tohoku, Nhật Bản (1 trong 3 trường đại học hàng đầu của Nhật Bản và nằm trong top 80 trường đại học tốt nhất trên thế giới) đã phát minh ra một loại pin thế hệ mới không gây cháy nổ, đồng thời nâng tuổi thọ pin lithium lên đến 50 năm. Ông được vinh danh là một trong 100 nhà khoa học trẻ của Việt Nam tại nước ngoài tham gia chương trình “Đổi mới sáng tạo” do Chính phủ Việt Nam, Bộ Kế hoạch Đầu tư tổ chức và Bộ Khoa học Công nghệ tổ chức vào tháng 8/2018 tại Việt Nam.

Công nghệ pin Lithium hiện nay được sử dụng rộng rãi trên rất nhiều các thiết bị với vật liệu LMO. Tuy nhiên, nếu sử dụng trong điều kiện công suất cao, pin Lithium sẽ rất dễ bị cháy nổ, gây mất an toàn.

Các nhà khoa học Đại học Tohoku đã nghiên cứu thế hệ pin mới dựa trên sự trao đổi nguyên tử Magie để thay thế nguyên tử Lithium.

Nếu như nguyên tử Lithium có phản ứng rất nhạy với nước và các chất hữu cơ có hydro, tác nhân gây nên cháy nổ khi pin nóng lên trong quá trình sạc xả thì Magie lại không có phản ứng trong môi trường không khí và nước. Chính vì thế, pin Magie rất an toàn, không gây cháy nổ.

Loại pin này sử dụng điện cực Magie Mangan spinel oxit nhúng trong chất điện ly Magie perclorat. Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng, chúng có thể cung cấp trữ năng 400Wh/Kg, cao hơn gấp 1,5 lần trữ năng của NMC hay LCO trong ô tô điện hiện nay. Hơn nữa, mặc dù trải qua 50.000 lần thử nghiệm độ bền nhưng pin vẫn không bị giảm công suất, điện năng. Loại pin công nghệ mới này có khả năng kéo dài thời lượng của các thiết bị điện tử lên đến 50 năm.

Bằng các quan sát trên kính hiển vi điện tử, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một lớp mỏng có cấu trúc đặc biệt giúp cho điện cực siêu bền ở điều kiện nạp xả trong chất điện ly. Tuy nhiên, họ vẫn chưa hài lòng về khả năng dự trữ của vật liệu Mangan. Do đó, các nhà nghiên cứu đang tiếp tục thử nghiệm với một số vật liệu khác trước khi tiến hành sản xuất hàng loạt và cho ra thị trường.

TS. Trương Quang Đức Trương Quang Đức cho biết, hiện tại ông và đồng nghiệp đang thử nghiệm một số vật liệu thay thế cho Mangan như Cobalt và Niken để tăng trữ năng cho loại pin này. Trong thời gian tới, ông sẽ xin cấp bằng sáng chế và phối hợp cùng một số công ty tại Nhật Bản để sản xuất vật liệu pin này.

Công trình nghiên cứu pin Magie được tài trợ bởi chương trình đẩy mạnh nghiên cứu thế hệ pin mới của Bộ Khoa Học Công Nghệ Nhật Bản, đã được đăng trên tạp chí Chemistry of Materials tháng 8 năm 2017 và được Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ công nhận

>> Bán Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời Nhập Khẩu Chính Hãng Toàn Quốc

>> Cách Lắp Đặt Hệ Thống Pin Năng Lượng Mặt Trời Đúng Cách Nhất

Trong tương lai không xa, pin Magie sẽ là giải pháp giúp tiết kiệm chi phí lưu trữ, góp phần làm tăng hiệu quả hoạt động của điện năng lượng gió và mặt trời nói chung.

Nguồn: https://solarmcgroup.com/

Phạm Hữu Tùng Lâm

Tôi là Phạm Hữu Tùng Lâm – chuyên viên tư vấn của Mạnh Cường Group về lĩnh vực Điện Năng Lượng Mặt Trời. Với kinh nghiệm 5 năm trực tiếp tư vấn và tham gia vào nhiều dự án lớn, nhỏ trên toàn quốc cũng như nước ngoài, tôi hy vọng những chia sẻ của tôi có thể giúp ích cho các bạn, giúp các bạn có được cái nhìn tổng quan hơn về sự cần thiết của Năng Lượng Mặt Trời. Nếu có gì còn thắc mắc các bạn vui lòng liên hệ qua số hotline hoặc comment trực tiếp vào bài viết để tôi có thể giải đáp cho các bạn ạ!